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中国人的故事|强国脊梁:“超导斗士”赵忠贤

柯洁清华大学报到

這也標志著中國的高溫超導研究躋身世界前列。「我到酒店之後還有很多留學生找到我,他們說在這樣的國際會議上能看到中國專家的身影,真的很激動。」最終,因為將超導材料轉變溫度從液氦溫區提高到液氮溫區,趙忠賢於1989年問鼎國家自然科學一等獎。

20世紀90年代中後期,國內的高溫超導研究遇冷,不少研究人員轉向其他領域。但趙忠賢卻堅持要坐「冷板凳」,他說,「熱的時候要堅持,冷的時候更要堅持。」他始終堅信,超導還會有突破!

時隔20餘年,趙忠賢的名字再次震動了世界物理學界,這一年他67歲。很快,他帶領團隊發現50K(約-223℃)以上鐵基高溫超導體系列,並創造了55K(約-218℃)鐵基超導體轉變的紀錄。這一創造性的突破,標志著人類發現了新一類的高溫超導體,超導技術將可以走向大規模開發應用。

科學技術從來沒有像今天這樣深刻影響着國家前途命運。新中國成立70年來,我國高溫超導研究實現了從「起步」「追趕」到「領跑」的跨越,這一切成績,都離不開一個人——趙忠賢。

趙忠賢立刻組織團隊,開始研究銅氧化物超導體。「當時幹勁很足,但條件確實非常差,沒有樣品,我們自己繞個爐子燒。」沒有合用的設備,他淘來處理品自己改裝;有些設備老得連零件都買不到了,還一直作為項目組的基礎設備使用。趙忠賢和同事們不分晝夜地干,餓了就在實驗室煮個白麵條,累了就輪流在椅子上打個盹。

中國人的故事|強國脊樑:「超導鬥士」趙忠賢

如今已是南京大學物理學院教授的聞海虎曾在讀研究生時重複趙忠賢做過的實驗,發現測一條曲線要不休不眠兩天兩夜才能完成。「盯着儀器上的表一個一個地記錄,不像現在都是計算機採集,計算機一劃就出來了。那時每變溫一次,要調一下氣壓、氣流,等溫度穩定了在表上讀數把它記錄下來。」他感慨,趙忠賢和團隊一窮二白起步,設備修了壞、壞了修,實在無法想象該有多難。

1986年12月,趙忠賢與同事第一次在鑭鋇銅氧系統中,觀察到起始溫度為70K(約-203℃)的超導轉變跡象。

1977年,趙忠賢在《物理》雜誌上撰文,指出超導體的臨界溫度可以達到40—55K(約-233℃—-218℃),甚至在某些情況下可以達到80K(約-192℃)。這與傳統的「麥克米蘭極限」理論相悖,以致於當時不少人認為「趙忠賢膽子實在太大了」。

作為我國高溫超導研究的先驅之一,他在我國最早提出要探索高溫超導體,最早建議成立國家超導實驗室,兩次帶領團隊斬獲國家自然科學一等獎,引領我國高溫超導研究躋身世界前列。

趙忠賢是當晚報告人中最耀眼的科學家之一,他做了長達20分鐘的報告,並在國際上首次公布液氮溫區超導體的元素組成:釔—鋇—銅—氧。

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